Vulkanske kjemper skapte glødende inferno

Gjennom drøyt 40 millioner år ble Oslofeltet oversvømt av utbrudd fra eksplosive vulkaner. Store mengder glohet magma fløt ut fra underjordiske magmakamre, mens aske og stein ble kastet ut i atmosfæren.

Det spektakulære geysirlandskapet i Yellowstone Nasjonalpark [1] er stadig i nyhetene. Fete overskrifter og støyende fjernsynsprogrammer minner oss om at menneskehetens eksistens trues av en sovende supervulkan. Enkelte forskere mener sågar at vulkanen er på “overtid”. Men vulkanologene er langt fra enige om når de rødglødende massene like under overflaten kommer til å eksplodere og skape et avsindig inferno.

Trusselen er i høyeste grad reell. Hele tre ganger har supervulkanen eksplodert med voldsom kraft og spredd aske ut over det nordamerikanske kontinentet. Virkningene av utbruddene må derimot ha vært globale. Asken har blitt spydd opp i atmosfæren og forårsaket kaldt, ufyselig vær over hele kloden. Vi må anta at hvert eneste av disse gigantutbruddene har resultert i en “vulkansk vinter” som varte i mange år.

Det er derfor ingen tvil om at et nytt utbrudd fra denne supervulkanen vil være katastrofal for vår egen sivilisasjon. Den dagen den igjen våkner.


[1]Yellowstone National Park ble etablert for 140 år siden og var da verdens første nasjonalpark.

 

Dramatikk i Oslofeltet

Yellowstone er én av seks kjente vulkaner [2] som geologene tror kan gi et nytt superutbrudd. Men vi kjenner ikke til at noen av dem har hatt et slikt i vår sivilisasjons tid, og det er også lite som tyder på at et utbrudd vil skje i nærmeste fremtid. Trusselen om et superutbrudd fra en eller flere av disse seks er derfor langt fra påtrengende.

Men – for mellom 250 til 300 millioner år siden – var de geologiske forholdene på ”norsk jord” ganske forskjellige fra det de er i dag. Gjennom detaljert geologisk kartlegging siden tidlig på 1800-tallet har forskerne funnet ut at det i Oslofeltet først var en serie utbrudd fra spaltevulkaner (tidlig perm, de første 20-30 millioner år), og at det deretter kom voldsomme utbrudd fra flere, eksplosive supervulkaner (tidlig til sen perm, de neste 10-20 millioner år).

Oslofeltet strekker seg fra Skien – Langesund i sør til Brumunddal i nord. Fra sen karbon, gjennom perm og inn i tidlig trias var dette en svært aktiv vulkansk provins. Jordskorpen ble utsatt for strekking, forkastninger delte opp landskapet, lava strømmet opp fra glohete magmakamre under overflaten, og kolossale mengder med aske ble kastet opp i atmosfæren.

Vulkanismen startet med rolige, basaltiske utbrudd, og fortsatte med rombeporfyrlava. Lavaen fløt ut fra lange sprekker (forkastninger). Volumene med lava fra noen av disse utbruddene var svært store, men det er ikke tegn til at de var eksplosive. Denne perioden varte ca. 20-30 millioner år.

Etter hvert oppstod store, basaltiske sentralvulkaner. Det er disse som utviklet seg til kalderaer da de eksploderte og styrtet sammen. Vi finner rester etter dem over nesten hele Oslofeltet, fra Vestfold i sør til Hurdal i nord. Vi kjenner dem igjen som sirkulære formasjoner med diameter fra seks til tolv kilometer.

Hver enkelt av disse sirkulære kalderaene er spor etter ett eller flere store eksplosive vulkanutbrudd, men i dag er det bare diameteren av de ringformete strukturene som kan gi oss en pekepinn på hvor mye vulkansk masse som kom opp av jorden. Presis hvor mye magma som ble kastet ut, er likevel vanskelig å anslå. Men vi tror at i hvert fall de største kommer inn under begrepet supervulkaner.


[2] “De seks store”: Yellowstone, Long Valley (California, USA), Valles Caldera (New Mexico, USA), Toba (Indonesia), Taupo (New Zealand) og Aira (Japan).

 

Anbefalt nettsted

Discovery Channel oppsummerer kunnskapen om supervulkanen Yellowstone på en enkel og lettfattelig måte: http://dsc.discovery.com/convergence/supervolcano/supervolcano.html . Og hvis du ønsker litt enkel moro, velger du til slutt «video preview».

 

Da menneskene nesten forsvant

Vulkanene som forårsaker de virkelig store, eksplosive utbruddene kaller vi supervulkaner. De er i klasse VEI-8. VEI-8 utbrudd skal ha mer enn 1000 km3 magma i utbruddet.

Alle supervulkaner etterlater seg store ”sår” i jordskorpa – en kaldera. Dette er runde kratre med en diameter på flere kilometer. Det er ved å kartlegge disse kalderaene at vulkanologene skaffer seg kunnskap om gamle supervulkaner

Det siste utbruddet av en slik styrke var for ca. 26.500 år siden i Lake Taupo på New Zealand.

Utbruddet på Sumatra (Indonesia) for ca. 74.000 år siden var imidlertid dobbelt så stort. Utbruddet som skapte Lake Toba er beregnet til å ha vært det største utbruddet gjennom de siste 25 millioner år. Det kastet ut ca. 2.800 km3 stein, og det meste ble slynget høyt opp i atmosfæren. Dette katastrofale utbruddet har en spesiell plass i vår historie. Det hevdes at det bare var så vidt at menneskeheten overlevde.

Utbruddet varte i to uker og forårsaket en ”vulkansk vinter”. Den globale gjennomsnittstemperaturen sank med ca. tre grader. Asken spredte seg rundt hele Jorda, og noen steder i Sørøst-Asia og India ble askenedfallet flere meter tykt.

Det er holdepunkter for at antall mennesker på jorda ble betydelig redusert som følge av utbruddet. Beregninger viser at det kanskje bare var noen titusener igjen etter dette utbruddet. Menneskeheten gikk gjennom en ”genetisk flaskehals”. Men vi overlevde, om enn bare så vidt. DNA-studier viser at disse få overlevende menneskene ble våre alles forfedre.

Vi kjenner tre store utbrudd fra Yellowstone, for 2,1 millioner år siden (2500 km3), for 1,3 millioner år siden (170 km3) og altså for 640 000 år siden (1000 km3). Yellowstone har følgelig hatt store utbrudd omtrent hver 700 000 til 600 000 år. Det vil si at tiden er inne for noe stort. Kanskje er vulkanen på overtid, men det kan også hende at vi må vente i enda 50 000 år.

Det siste utbruddet var et VEI-8 utbrudd med ca. 1000 km3 steinmasse og hadde svært ødeleggende virkning på alt liv på det nord-amerikanske kontinentet. Asken i atmosfæren var tett i hele fire år – en lang vulkansk vinter. Men den gangen levde det ingen mennesker på det amerikanske kontinentet.

Et ødeleggende utbrudd fra Yellowstone kan altså komme «når som helst». I geologisk sammenheng er «når som helst» svært romslig regnet sett i forhold til menneskelige tidsbegreper. Det er neppe noen grunn til engstelse. Og i alle fall er det ingen ting vi kan gjøre.

Går vi enda lenger tilbake i geologisk tid finner vi enda større utbrudd. La Garita-kalderaen i det vulkanske området San Juan i Colorado i USA er beregnet til 5000 km3 i et utbrudd for ca. 27 millioner år siden. Dette er muligens det største eksplosive vulkanutbruddet vi kjenner gjennom Jordas historie. Noen ønsker å kalle dette et VEI 9-utbrudd.

Det aller største utbruddet i historisk tid skjedde Indonesiai 1815 davulkanen Tambora eksploderte med 160 km3 stein. Tambora-utbruddet forårsaket uår i flere deler av verden i årene etter. Året 1816 fikk i Europa således tilnavnet ”året uten sommer”. Det kalde været forårsaket hungersnød langt nord , som for eksempel i Skandinavia hvor kornet ikke ble modent.

Med den definisjonen vi her bruker på supervulkaner (VEI-8) er ikke Tambora en supervulkan. Mange liker imidlertid å kalle den det ut fra en litt annen definisjon på supervulkaner (VEI-7).

Skjematisk fremstilling av hvordan en kaldera dannes. Prosessen starter med dannelsen av en kjegleformet sentralvulkan, fortsetter med gassansamling høyt oppe, og ender opp med voldsomme eksplosjoner som tilintetgjør vulkanen. Kalderaen oppstår når vulkanen raser sammen. Flere eksplosive utbrudd kan være årsaken til kalderaen, og hvor lang tid det går mellom hver eksplosjon kan være avgjørende for størrelsen. Dette vet vi ingenting om i Oslofeltet. Kilde: Norge blir til, NGF 2006, side 319

Skjematisk fremstilling av hvordan en kaldera dannes. Prosessen starter med dannelsen av en kjegleformet sentralvulkan, fortsetter med gassansamling høyt oppe, og ender opp med voldsomme eksplosjoner som tilintetgjør vulkanen. Kalderaen oppstår når vulkanen raser sammen. Flere eksplosive utbrudd kan være årsaken til kalderaen, og hvor lang tid det går mellom hver eksplosjon kan være avgjørende for størrelsen. Dette vet vi ingenting om i Oslofeltet.
Kilde: Norge blir til, NGF 2006, side 319

 

Magma

Magma er smeltet stein som ligger nede i jordskorpa. Magma ligger i såkalte magmakamre som finnes under alle aktive vulkaner. Dypet ned til dem kan variere fra noen hundre meter til mange kilometer. Temperaturen varierer fra ca. 800 – 1400 0C avhengig av dyp og sammensetning. Magmaet kan være tyntflytende eller tyktflytende. Oppløst gass (bl.a. vanndamp) i magmaet er avgjørende for om det vil eksplodere. Ordet magma er gresk og betyr grøt eller deig.

 

Restene er der fortsatt

De to største kalderavulkanene i Oslofeltet, målt i diameter, er Ramnes-kalderaen i Vestfold og Nittedal-kalderaen i Oslo og Nittedal. Vi tror at disse har hatt de største og mest eksplosive utbruddene i klasse VEI-8.

Sande-kalderaen i Vestfold, Glitrevanns-kalderaen i Drammensmarka, Bærums-kalderaen i Bærumsmarka, Svarten-kalderaen og Øyangen-kalderaen på Krokskogen i Ringerike var i alle fall VEI-7-utbrudd, men noen av dem kan ha vært VEI-8.

Et viktig poeng med Svarten- og Øyangen-kalderaene på Krokskogen er at de sammen med to mindre kalderaer, Oppkuven- og Heggelia-kalderaene, danner et stort område med fire kalderaer som henger sammen og skjærer inn i hverandre, et såkaldt ”kaldera-rede”. Så det er neppe noen tvil om at det for ca. 275 millioner år siden lå flere supervulkaner i Krokskogen.

Tar vi en tur til Ringkollen eller Oppkuven, så står vi i sentrum av to av de fire gamle supervulkanene vi har rester av i Ringerike, og vi kan kanskje fornemme dimensjonene.

Størrelsen på kalderaene (diameteren) er det eneste som kan gi oss en pekepinn på hvor store utbruddene i Oslofeltet var. Men flere utbrudd kommer som regel fra samme kaldera med noe tid mellom hvert utbrudd. Og noen ganger danner de kalderareder eller en samling av flere kalderaer som griper inn i hverandre. Yellowstone, Toba og Taupo er alle kalderareder.

Mange steder mellom Ringkollen og Oppkuven kan vi se spor av supervulkanene. Best ser en det kanskje rundt Oppkuven hvor berggrunnen viser gode eksempler på ignimbritter og eksplosjonsbrekser.

 

1 < 103 m3 Stromboli (kontinuerlig)
2 > 104 m3 Tristan da Cunha (1961)
3 > 106 m3 Surtsey 1963
4 > 0,1 km3 Mt Pelée 1902Hekla 1947Eyjafjallajökull 2010
5 > 1 km3 Vesuv 79Hekla 1104Katla 1918Mt. St. Helen 1980
6 > 10 km3 Santorini (-3500)Katla 934Laki 1783Krakatoa 1883Mt. Pinatubo 1991
7 >100 km3 Tambora 1815Aira (-22.000)
8 > 1000 km3Supervulkan La Garita (-27.000.000)Valles (-1.200.000)Long Valley (-760.000)Yellowstone (-640.000)Toba (-74.000)

Taupo (-26.500)

VEI-skalaen og en del kjente vulkanutbrudd. Definisjonen på en supervulkan er at VEI er større enn 8. Noen øsker også å ta VEI-7-utbrudd inn i begrepet ”supervulkaner”. Ikke alle utbruddene i denne listen var dominert av kraftige, eksplosive utbrudd. Noen var bare store, slik som spalteutbruddet fra Laki på Island i 1783.

VEI – internasjonal skala
Vulkaner med eksplosive utbrudd klassifiseres etter en såkalt VEI-skala («Volcanic Explosivity Index»). VEI går fra 1 til 8 og er logaritmisk), og for hver økning i VEI øker volumet i utbruddet 10 ganger (på samme måten som Richters skala for jordskjelv).

Fra VEI – til -2 er økningen 100. Fra VEI-5 til VEI-6 øker for eksempel volumet av magma i utbruddet fra mer enn 1 km3 til mer enn 10 km3. 

Det er altså volumet av stein som beskriver VEI-skalaen. Men hvor ofte det skjer utbrudd (frekvensen), og hvor høyt opp i atmosfæren asken slynges, har også betydning for vulkanens ødeleggende kraft. Det samme gjelder varigheten av et eksplosivt utbrudd. 

Alle utbrudd som er VEI-5 og større slynges mer enn 25 km opp i atmosfæren. Asken vil da bli transportert over hele Jorda. Utbruddet fra Mt. St. Helen er et eksempel på slik spredning av vulkanske materiale.

Hvor ofte vulkanen eksploderer forteller oss hva vi kan forvente, og hvor farlig vulkanen er for oss mennesker. Små og hyppige utbrudd er ufarlige, sjeldne og store utbrudd er farlige.

Supervulkaner har VEI-indeks større enn 8. Mellom VEI-8-utbruddene går det mer enn 10 000 år, men det har ikke vært noen slike de siste 10 000 år. Det siste skjedde for 26.500 år siden da vulkanen Taupo på New Zealand eksploderte.

 

Ignimbritt, tuff og aske gjennom luften

Ignimbritt er en bergart som dannes i forbindelse med et supervulkanutbrudd. Smeltet vulkansk stein med masse gassblærer slynges ut fra vulkanen. Men i motsetning til asken, som slynges høyt opp i atmosfæren, og så faller ned igjen (se bilde), så renner ignimbrittene som en glødende askesky eller som steinskum langs bakken og ødelegger alt som kommer i veien. Tuff er de fint lagdelte bergartene fra et askenedfall. Ignimbritt har store biter av forskjellige bergartsfragmenter samt flatklemte og sammensveisede pimpsteinsbiter. Pimpsteiner er rester etter det varme vulkanske steinskummet.

Sporene kan finnes

Det er en reell, om enn forsvinnende liten, fare for at et nytt, gigantisk vulkanutbrudd skal komme i Yellowstone innen, i menneskelig forstand, overskuelig fremtid.

De mange supervulkanene i Oslofeltet er derimot definitivt døde. De geologiske prosessene som lå til grunn for en lang periode med mektigvulkanisme er ikke lenger aktive i vår del av verden.

Men vi kan finne rester etter disse spektakulære utbruddene. Mange steder i Oslofeltet er det bevart både formasjoner (ringformete strukturer – kalderaer) og bergarter (ignimbritter, breksjer, tuff) som vitner om utbruddenes eksplosive karakter.

Med kunnskap om andre vulkanprovinser, og litt god fantasi, kan vi derfor forestille oss hvordan det kan ha sett ut rundt Oslo for drøyt 250 millioner år siden.

Det viktigste fra de siste dagene

Vil stikke kjepper i hjulene

Gruveskam?

Tar tak i klimadebatten


geo365 Nyhetsbrev

* = required field

0 Comments